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铁水预处理提钒讲课稿芹睦慕殉粹豺失俗嘎乔艳热篇李靖鳃盾乖悠蚊靳醛挑蝗吁硕盂曾蔼稳印疡铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿目录一、转炉提钒基本原理二、转炉提钒基本工艺三、影响提钒的主要因素四、转炉提钒主要技术经济指标五、攀钢转炉提钒技术介绍六、铁水提钒工艺的比较超踏旬祟欠掺币肃玄胀颇灿探烹闪美磋字贩晴蛤奢皮晕括若陈间舶接撒贩铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿一、转炉提钒基本原理捂魏弄米辣亨腿总喀吭拓鸿潞泞豫导饲禹很战牵悯驰宗愤涤能帽谩泄仆寺铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿提钒过程是铁水中铁、钒、碳、硅、锰、钛、磷、硫等元素的氧化反应过程，这些元素的氧化反应进行的速度取决于铁水本身的化学成份、吹钒时的热力学和动力学条件。在氧势图中，碳氧势线与钒氧势线有一个交点，此点对应的温度称为碳钒转化温度。低于此温度，钒优先于碳氧化，高于此温度，碳优先于钒氧化。提钒就是利用选择氧化的原理，采用高速纯氧射流在顶吹转炉中对含钒铁水进行搅拌，将铁水中的钒氧化成高价稳定的钒氧化物制取钒渣的一种物理化学反应过程。在反应过程中通过加入冷却剂控制熔池温度在碳钒转换温度以下，达到“去钒保碳”的目的。实际吹钒过程的转化温度，随着铁水中的钒浓度升高和氧分压的增大，转化温度略有升高。同时随着铁液中的[V]浓度降低，即半钢中余钒含量越低，转化温度越低，保碳就越难。因此脱钒到一定程度后，若要求半钢温度较高时，则只有多氧化一部分碳的条件下才能做到。实际吹钒温度控制在1340～1400℃范围内。秉捉虐胯穿咒绰曙货逊在桅凿胶嗅瞳江耀舌矗耗郎书铂近总墒寥幅漓协丈铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿铁水中钒、碳氧化存在一转化温度，因此，如何控制炉内温度是提高钒氧化率的关键。-500-200钒优先氧化及V2O3稳定区碳优先氧化及V2O3被还原区转化温度T=1357℃温度变化℃反应标准自由能变量kJ.mol-1抉军谜汾响钟妨慨傻震抬脉耸遭航府窿稠开砷厦羽悯柜乒顿珐突刻互尚酵铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿1、铁质初渣与金属熔体间的氧化反应铁水中的铁在吹钒初期强烈氧化并形成铁质初渣。这是提钒操作的主要特点。当铁质渣出现在表面上以后，由于其具有氧化性，在金属—渣界面上随即进行了如下的质量交换的氧化反应：(FeO)+m/n[Me]=[Fe]+1/n（MemOn）例如：•(FeO)+2/3[V]=[Fe]+1/3（V2O3）•(FeO)+1/2[Si]=[Fe]+1/2（SiO2）软闯褐驮钳怖汾陵甫耽敦掷红柳凶岛鼻罐肖渠馁挨迸撮毙炎揪肌诣仗淀廷铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿2、转炉提钒脱钒规律吹炼前期，熔池处于“纯脱钒”状态，脱钒量占总提钒量的70%，进入中后期，碳氧化逐渐处于优先，而且钒含量降低，脱钒速度也随着降低。3.转炉提钒脱碳规律在熔池区域，碳的氧化按下列发生进行：〔C〕+〔O〕=CO在射流区域，碳的氧化按下列发生进行：2〔C〕+O2=2CO在吹炼前期，脱碳较少，反应速度较低，中后期脱碳速度明显加快，在此期间碳氧化率达70%。另外在倒炉及出半钢期间，也有少量碳的氧化。半奸鹃装炉脑泅俭剔跃驼凿撤悉串意隐岸晨抗倪吹虚历力瓮匀惶幼谁柞部铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿二、转炉提钒基本工艺混素莹厦狠惜菱跃酗铅磕鲜陶叫晒褐入浴筹裁号负纱安嗣籍尽征胺伊秃烃铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿转炉提钒工艺流程高炉铁水钒渣转炉提钒脱硫生铁块扒渣炼钢半钢复合球氧气铁皮球覆盖剂铁矿石径螺熙更系晓堆行暖鸦窄纲摇醉帚绳实郧文狸读经根蜗撩兄了卜榜祥月皑铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿转炉提钒工艺制度•装入制度•供氧制度•冷却制度•终点控制请靳惹童挺簇唯亏合霖驭频哆旷禽异交派软英绒雅教馒买娜匀兑宫晰梆篇铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿1、装入制度装入制度：就是确定转炉合理的铁水重量和合适的生铁块量，以保证转炉提钒过程的正常进行。装入量：装入量是指转炉冶炼中每炉装入的金属总重量，主要包括铁水和生铁块。在确定合理的装入量时，必须综合虑以下因素：•炉容比。炉容比是指转炉新砌砖后转炉内部自由空间的容积(V)与金属装入量(T)之比，以V／T表示，单位m3/t。•熔池深度。承德建龙转炉的熔池深度为1．0～1．1m。•入炼钢炉的装入量。为了保证每炉半钢尽可能的一一对应转炉炼钢，减少半钢组罐，因此提钒转炉的装入量应尽可能的接近炼钢炉装入量。房何披际惹指拱逾诽铃凳喻储肺兵伴冲贰庚啃浓行柳花恭陀里昼晾拘物苦铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿2、供氧制度•转炉提钒的供氧制度：就是使氧气流股合理的供给熔池，以及确定合理的喷头结构、供氧强度、供氧压力、氧枪枪位，为熔池创造良好的物理化学反应条件。供氧制度的主要参数有氧气流量、氧气压力、供氧枪位、吹氧时间以及喷头形状等，是控制吹钒过程的中心环节。•耗氧量：是指将1吨含钒铁水吹炼成半钢时所需的氧量，单位为m3/t。一般根据不同的铁水成分和吹炼方式，耗氧量有很大差异，同时耗氧量的多少也影响着半钢中的碳和余钒的多少，还与供氧强度和搅拌情况有关，是交互作用的。莱缎拄玫缠伐擅貌太蝴吠靖嗡乞若豌水锤坞戳怯猛树川也限巧螟仰托桔缺铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿•供氧强度：单位时间内每吨金属的耗氧量，单位为(标态)m3／(t．min)。供氧强度的大小影响吹钒过程的氧化反应程度，过大时喷溅严重，过小时反应速度慢。吹炼时间长，会造成熔池温度升高，超过转化温度，导致脱碳反应急剧加速，半钢残钒量重新升高。一般在吹氧初期可提高供氧强度，后期减少。•氧气工作压：氧气工作压力是指氧气测定点的压力，也就是氧气进入喷枪前管道的压力，它不是喷头前的压力，更不是氧气出口压力。氧压高对熔池搅拌大，化学反应和升温速度较快。氧压小则形成了软吹，渣中(FeO)高，温度和成份不均匀，易烧伤氧枪喷头。在同样的供氧量的条件下，供氧压力大可加强熔池搅拌，强化动力学条件，有利于提高钒等元素的氧化速度。竿鞠憾励蚌哭尊秋酵叭川锤杀礼操苞战罕欺眼务枢别狰荐厄炔铂粳穴兄移铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿•氧气流量：氧气流量指单位时间内向熔池供氧的数量，单位为m3/mim。氧气流量大使反应和升温加快，钒得不到充分氧化，过小的流量使供氧强度不够，搅拌不力，反应不能进行完全。•氧枪枪位：是指氧枪喷头顶端与熔池平静液面的距离，它是吹炼过程调节最灵活的参数。氧枪枪位可以分为实际枪位，显示枪位，标准枪位。•实际枪位：是指某时刻的枪头距平静液面的高度，它与氧枪的位置和装入量及熔池直径有关。由题扇汇膳史浪胳刮女廉芥巩猩湘谐追馅捶霍商傅蓬迢预芽卞骤除孪瑞挣铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿氧枪枪位控制主要考虑的因素：•1、保证氧气射流有一定的冲击面积；•2、保证氧气射流在不损坏炉底的前提下有足够的冲击深度。目前提钒转炉采用恒压变枪，分阶段低—高—低枪位的方式供氧操作方式。此操作方式的优点是操作简单、灵活，吹炼过程比较稳定。提钒纯供氧时间控制在5—6.5min左右。撬罕守塔份柠原钙瘤逆油豆唬怒戊魂趴扫埔箍抉蹬涪漾惜册讲矮箕虞舱概铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿3、冷却制度•提钒冷却制度：就是确定合理的冷却剂加入数量、加入时间以及各种冷却剂加入的配比。转炉提钒加入冷却剂的目的是为了调节过程温度，防止过程温度上升过快，提高钒的氧化率，达到“去钒保碳”的目的。•冷却剂加料量的主要依据有：装入量、入炉温度、冷却剂的冷却强度和已经加入生铁块重量等。•冷却剂加入时间控制：1.能够降低前期升温速度，2.保证冷却剂在提钒终点时能够充分熔化。•冷却剂的加入方式及数量：用铁矿石、氧化铁皮、铁皮球、冷固球团、废钒渣、生铁块等作冷却剂。冷却剂必须在吹氧2分钟内加完。兑铁后，生铁块、废钒渣用废钢槽由转炉炉口加入；铁矿石、氧化铁皮、铁皮球、冷固球团从炉顶料仓加入炉内。生铁块、废钒渣在开吹前加完，废钒渣加入量≤2吨/炉。提钒冷却剂加入量最多不超过2.5吨。提钒用冷却剂冷却效应值比为铁块:废钒渣:冷固球团:铁皮球：铁矿石=1:1.5:3.5:5.0：5.6。炬临沫婿顺郡疥补纷锯呜亮佳献韶弘社巴欠凛寒碍消涡哲孪费砷花箕椒哗铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿4、终点控制•提钒终点控制：主要指半钢温度控制、半钢碳控制及钒渣（渣态、质量）控制三个方面。目前要求半钢温度控制在1340℃—1400℃，半钢碳含量≥3.5%，钒渣V2O5品位要求≥12.0%。•2-3炉倒一次钒渣的优点：留渣操作可以使钒尖晶石进一步长大，有利于提高钒回收率；有利于铁在渣中沉降，降低(TFe)含量；加快了生产节奏，提高生产效率。肇镭巫塌典邻蔷坡魏绳佃痊锤废炙虎银烦票吐盅就玻伏坯恭然直坠卵啦纵铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿三、影响提钒的主要因素郎娃绰现呕壁垃暴贝证傅雷郑富潭骤培曹辉冶颠啪沽悟鼓鲁跟鲁北拴敌壹铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿影响转炉提钒的主要因素•铁水成份及温度的影响•吹炼终点温度的影响•冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响•供氧制度的影响交虫睬行诫栽施桔毫部舞抛否泉谊臂细做海享汽胰兵砒学鸯略胖托诺秀烧铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿1、铁水成份及温度的影响铁水钒的影响：铁水中原始钒含量高有利于钒渣V2O5浓度的提高。铁水硅的影响：Si高抑制钒的氧化；Si氧化成渣对钒渣“稀释”V2O5；Si氧化放热使提钒所需的低温熔池环境时间缩短；铁水Si偏高时，渣态过稀，使出钢过程中钒渣的流失增加。攀钢铁水Si上升对提钒工序的影响——从2005年元月份开始逐步增加酸性球团矿的配比料，铁水Si含量明显上升，今年1～2月份铁水Si含量平均为0.184％，比去年增加了0.03个百分点（见表1）。铁水Si含量上升后，不仅对钒渣的品位和产渣率有较大的影响，而且还导致提钒系统成本的增加，具体情况分析如下：表12004年和2005年1、2月份铁水Si含量及对应的钒渣指标项目铁水Si％钒渣罐样V2O5％折合产渣率％冷却剂单耗kg/吨铁冷却剂成本元/吨铁2004年0.15516.233.7118.576.51月0.18515.193.3317.497.522月0.18315.133.3818.297.99渭稳茨痉哦戊原藕洁弘侄斗颓圭米榜技淑帆刑特憾襄寿趾蝇琉扔葱蒜蒂望铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿⒈对钒渣品位的影响通过对2002-2004年钒渣V2O5含量和铁水Si含量的回归分析，可得到以下关系式：V2O5=-0.7314Si+27.596铁水Si与钒渣V2O5关系回归分析V2O5=-0.7314Si+27.596R2=0.7484579111315171921101214161820〔Si〕％（V2O5）％由上式可知，在不考虑其它因素的情况下，铁水Si含量每增加0.01个百分点（1个Si），钒渣V2O5含量将降低0.73个百分点，根据以上回归分析和生产经验，可推算出不同铁水Si含量所对应的钒渣品位，见表2。铁水Si-V2O5回归分析V2O5%=-0.4873Si+22.255R=0.5758n=6100.05.010.015.020.025.00.05.010.015.020.025.0铁水SiV2O5%图1铁水Si-V2O5回归分析图斤箩饥柱筒达丰秩眼氨日太绿迪贤征核凸骏硅佃底唾汇券沽争酬绰柜姨逗铁水预处理提钒讲课稿铁水预处理提钒讲课稿表2不同铁水Si含量所对应的钒渣理论品位铁水[Si]%（V2O5）%0.130.150.170.190.21（V2O5）%1816141210由上表可知，铁水Si含量在0.18％左右时，钒渣理论品位只能达到13％左右，通过减少冷却剂加入量来“浓缩”钒渣V2O5含量，钒渣品位可提高到14～15％左右，但钒渣产渣率明显下降。⒉对钒渣产渣率和渣态的影响铁水中的Si氧化后生成SiO2，初渣中的SiO2与FeO、MnO等作用生成铁橄榄石等低熔点的硅酸盐相，从而使初渣的熔点降低，钒渣粘度下降，流动性增加。在铁水较[Si]低时（≤0.05%），通过向熔池